CN103312727A - 一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全面采用IaaS、PaaS和SaaS三种云计算模式的区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其中在基础设施云化部署（IaaS）中采用了网络设备、服务器设备和存储设备的虚拟化部署设计，在网络平台云化部署（PaaS）中采用了分布式存储、动态资源伸缩管理、全生命周期支持、API服务等服务方式，在应用系统云化部署（SaaS）中，采用通过WebService向各用户提供软件应用服务方式。

Description

一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法

技术领域

本发明涉及计算机领域，更具体地涉及一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法。 

背景技术

医疗卫生信息化是当今世界发展的大趋势，也是我国深化医疗体制改革的重要技术支撑。区域医疗卫生信息化是目前我国医疗卫生信息化建设的一项重要任务。大力推进以信息技术为支撑的区域医疗协同服务是贯彻落实科学发展观、提高医疗卫生工作效率和服务质量水平、实现医疗资源共享、建立中国特色的医疗卫生管理体制的迫切需要和必然选择。 

新医改方案对医疗卫生信息化提出了迫切的要求和严峻的挑战，也为医疗卫生信息化发展创造了难得的历史性机遇。我国医疗卫生信息化基础薄弱，发展不平衡，尤其在区域卫生信息化建设中尚存在系统分割独立、业务流程不统一、不规范、“信息孤岛”和“信息烟囱”众多等突出问题。 

发明内容

本发明按照新医改方案所提出的医疗卫生信息化建设的基本要求，全面采用IaaS、PaaS和SaaS三种云计算模式的区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其中在基础设施云化部署（IaaS）中采用了网络设备、服务器设备和存储设备的虚拟化部署设计，在网络平台云化部署（PaaS）中采用了分布式存储、动态资源伸缩管理、全生命周期支持、API服务等服务方式，在应用系统云化部署（SaaS）中，采用通过Web Service向各用户提供软件应用服务方式。通过基于云计算的区域医疗协同服务信息平台和集成环境，形成面向医疗行业的区域信息化建设解决方案，促进区域医疗卫生业务协同与配合，实现区域公共卫生、医疗服务、医疗保障、药品供应等相关业务系统的信息交换和资源共享，为不同用户提供集成、存储、数据共享的资源池，建立多价值生态链，按需响应，全面提升应用价值，支撑国内区域医疗卫生的信息化建设。 

一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，包括：在基础设施云化部署（IaaS）中采用了网络设备、服务器设备和存储设备的虚拟化部署设计。 

一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，包括：在网络平台云化部署（PaaS）中采用了分布式存储、动态资源伸缩管理、全生命周期支持、API服务等服务方式。 

一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，包括：在应用系统云化部署（SaaS）中，采用通过Web Service向各用户提供软件应用服务方式。 

一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，包括：建立统一数据采集工具平台，逐步规范基层数据报送工作，减轻基层负担，提高采集效率和数据质量。 

一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，包括：规范数据管理，对于区域内、各级信息平台管理的数据内容及其报送方式进行明确规定，并通过信息平台形成数据报送、管理的机制，为信息服务提供基础。 

一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，包括：实现区域医疗卫生信息交换的标准化,使现有各种信息系统之间能够进行信息交换和共享。 

一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，包括：为用户提供查询、报表、多维分析等工具，以及地理信息展现工具，使业务人员简单高效的进行信息分析与利用。 

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 

图1是根据本发明实施例的云计算IT服务架构图。

图2是根据本发明实施例的存储设备的云化部署图。 

图3是根据本发明实施例的部署架构图。 

图4是根据本发明实施例的软件服务模型部署图。 

图5是根据本发明实施例的数据共享与交换子平台架构图。 

具体实施方式

1、基础设施的云化部署设计（IaaS） 

基础设施的云化部署（IaaS）意为基础设施即服务，是指将IT基础设施作为服务对用户按需提供。在区域医疗协同信息化建设中采用基础设施的元化部署对节约硬件设备的建设投资，提高基础设施的使用效率，参见图1所示，首先必须先有物理层，然后依次是数据链路层，传输层，会话层，表示层，最后是实现层的布局。而云化部署设计中，首先是IaaS作为IT基础设施作为服务对用户按需提供。其次部署PaaS作为平台服务提供给用户。最后是SaaS提供软件服务的软件应用模式。

对基础设施采用了以下云化部署方式： 

（1）网络设备的云化部署设计

网络是云计算技术当中的“云”,在云计算架构中，一切IT服务都通过“云”来对用户进行按需提供。因此，网络设备的云化部署是云计算至关重要的环节。本发明通过对现有市场品牌网络产品的整合，包括交换机、路由器、防火墙、流量整形等网络设备，在一个低延迟、无损耗的以太网数据交换平台上进行统一交换，通过网络虚拟化技术实现对该交换平台基于应用的多个虚拟网络划分。同时为保障整个交换平台的性能，通过网络设备功能平台虚拟化，提高系统总体稳定性。

（2）服务器设备的云化部署设计 

目前，服务器设备的云化部署主要有三种模式：主机式虚拟化、裸机虚拟化和操作系统虚拟化。主机虚拟化是依赖于现有的操作系统，管理程序位于操作系统之上，管理着各个虚拟机。这种虚拟化类型的优点是用户可以在桌面计算机安装虚拟产品，然后继续使用桌面操作系统。同时，主机式虚拟化产品利用主机操作系统设备驱动的优点，使主机支持的任何硬件、虚拟化产品都能支持。裸机虚拟化是目前企业数据中心计算虚拟化的主导。如VMware ESX，它没有现有的操作系统，管理程序直接位于硬件之上，因此叫做“裸机虚拟化”。它没有主机式虚拟化采用的操作系统，因而减少了管理开销。操作系统虚拟化系不采用传统的管理程序来管理虚拟机，而是把单个的操作系统划分为多个容器，使用容器管理器来管理。这种架构的好处是高性能，而且减少磁空间需求，多个容器可以使用相同的文件。但这种技术要求容器操作系统和主机操作系统必须是同一个操作系统，目前最有名的操作系统虚拟化产品是Parallels Virtuozzo和Solaris Containers。

本发明通过对三种主流模式的分析比较，采用了裸机虚拟化和操作系统虚拟化相结合的混合模式。 

（3）存储设备的云化部署设计 

存储设备的云化部署主要通过虚拟化存储方式来实现。根据用户的不同需求，结合用户已有的存储设备状况，本发明设计了三种虚拟化存储方式参见图2所示：

①基于主机的虚拟存储方式

基于主机的虚拟存储依赖于代理或管理软件，安装在一个或多个服务器上，实现存储虚拟化的控制和管理。虚拟化可以将存储设备划分成一些“虚拟磁盘”，在需要存储容量时，将这些虚拟磁盘分配给服务器。装有不同操作系统的不同服务器可以与一个庞大的集中化存储池连接，同时共享存储池，简化了存储空间的扩展过程，在系统运行中可以迅速对虚拟磁盘进行扩展。

②基于存储设备的虚拟存储方式 

基于存储设备的虚拟存储依赖于提供相关功能的存储模块，它会在系统中排斥简单的硬盘组和简单存储设备的使用。因为这些设备并没有提供虚拟存储的功能。

③基于网络的虚拟存储方式 

基于网络的虚拟化方法是通过在存储区域网络SAN这一级采用智能化网络设备，如存储交换机，来实现虚拟化的工作。它通过提供一种中央虚拟化的方式将网络中的存储资源集中起来管理，从而降低了总体拥有成本TCO，提供了一个开放的虚拟化实施环境，这种方式最有可能整合多种存储设备，便于集中式管理，具有很高的安全性，但是容易造成网络拥塞，降低性能，同时产生瓶颈，所以在设计时这种结构往往是以负载均衡的方式设计的。

2、网络平台的云化部署设计（PaaS） 

网络平台云化部署（PaaS）意为平台即服务，在医疗行业云计算架构中，它作为一种新的软件架构，它将原本封闭、彼此独立、并分散部署的医疗应用纳入到一个平台上，并通过这个平台为各种应用系统提供随需应变的资源分配、发布、版本管理以及开发框架服务，让医疗行业厂商可以根据自己的应用特点，编排各种平台提供的服务，快速开发和部署各种医疗应用，而不必关注底层资源分配问题如图3。

PaaS技术是云计算技术中最关键的技术层，在整个云计算体系中起着支撑的作用。尽管IaaS用虚拟化硬件或虚拟运行引擎的方式，为用户提供了可伸缩的计算能力和存储能力，但IaaS起到的只是云计算的基础设施，就好比传统应用中的硬件设施一样。而PaaS就相当于系统软件的作用，可以为上层提供丰富的API，以开发各种各样的SaaS应用。不过PaaS的目标并不仅仅像传统的系统软件那样提供一些基础性的API，而是提供了更多高级的服务型API。这样，上层的应用就可以利用这些高级服务，轻松地打造面向最终用户的具体应用。 

SaaS医疗应用开发商可利用PAAS层提供的众多服务，实现快速开发的目的，行业应用通过审核后进入应用管理，经过应用配置服务器、数据库和存储资源就可以发布出来。而对于医疗应用的使用者来说，PAAS平台负责分配租户，不同的租户之间是隔离的，例如虽然城市1和城市2都用了云平台上同一套区域社区系统，但在数据层面他们互相独立互不影响，PAAS平台根据租户的权限和服务购买情况来决定分配的存储空间，网络带宽以及其他资源。通过SAAS平台，能及时监控到各部署应用的使用状况，对资源的访问情况，租户和用户数量，性能指标，以便应用开发商调优自己的系统。 

本发明部署的医疗PaaS平台应功能设计如下： 

（1）应用运行环境

分布式运行环境（分布式存储）

多种类型的数据存储

动态资源伸缩(资源管理)

（2）应用全生命周期支持

提供开发SDK、IDE等加快应用的开发、测试和部署。

公共服务：以API形式提供公共服务，如工作流服务、搜索引擎服务和BI服务等。 

监控、管理和计量：提供资源池、应用系统的管理和监控功能，精确计量。应用使用所消耗的计算资源。 

为应用分配租户和资源，对终端用户进行管理。集成、复合应用构建能力提供医疗行业常用的标准数据集和数据元、字典代码标准等公共资源服务（数据集管理，字典管理）。 

使用医疗云架构后，所有的信息化系统通过PaaS平台聚合成一个有机的整体，一方面，各个分支机构可以通过自己的租户来组织这些服务，形成满足自身业务需求的复合应用；另一方面，卫生行政部门也可以从整体出发，通盘考虑整个医疗业务条线的需求，并依此决定是否添加新的业务系统，而不必是各分支机构自行其事，造成重复建设。同样，新添加的医疗业务系统也会将自己的功能注册到PaaS平台上，供需要的医疗机构进行调用。 

医疗云平台是不依赖于应用的，可独立销售的产品，如果服务提供商或卫生主管部门还未购买部署任何医疗信息系统，也可以先搭建PaaS平台，为今后上马各种医疗业务系统打下良好的基础。通过PaaS平台，就会按照一个统一、科学的全局规划来确定要购买的医疗业务系统，并通过招标的方式要求相关厂家满足一定的接口标准。这样一来，就可以在一开始就规范厂家产品的接口协议，避免出现上马系统后再来定义数据交互接口如图4所示。 

3、应用系统的云化部署（Saas） 

应用系统的云化部署（SaaS）是一种通过Internet提供软件的应用模式，用户不用再购买软件及硬件运作平台，而是向提供商租用基于Web的软件。软件服务提供商通过技术措施，可保证医院数据的安全性、保密性，节省大量用于购买IT产品、技术和维护运行的成本。        

4、区域医疗数据共享与交换子平台的设计

数据共享和交换子平台是区域医疗信息平台的重要支撑系统，它的作用就是实现区域内的各类医疗卫生数据的采集、传输、交换和共享，同时实现区域各医疗机构应用系统间的应用功能、工作流和用户界面的全面集成如图5所示。

该数据共享和交换子平台能够无缝集成区域内各类不同医疗机构信息系统的数据及相关应用，如区域内现有的HIS、LIS、PACS、体检系统等；如未来区域内各家医院的HIS、社区卫生服务管理系统、影像诊断中心系统等；如各类医保、社保、新农合、商业保险系统等；如疾病预防控制信息系统、妇幼保健信息系统、疫情直报系统、应急指挥系统、血站血液管理信息系统、卫生监督信息系统等。 

该数据共享和交换子平台是基于SOA架构思想和企业服务总线技术，在区域医疗协同服务集成平台之上设计和研发的。它采用服务的组件化开发方法，以统一的协议、松散耦合的接口定义、标准化的数据转换、标准化的流程管理、统一的安全保障进行构建。它遵循HL7、DICOM、IHE和中国相关卫生信息标准等标准和规范。它能帮助区域内的异构系统实现医疗信息的“互认”与“互操作”。 

数据共享和交换子平台以服务架构的方式包装现有系统及其功能，无需对现有系统进行过多干预，即可无缝集成复杂的医疗卫生信息系统，从而很好地保护了原有投资，高效、快速地实现区域内的医疗信息共享与交换。 

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。 

Claims (7)

1.一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，包括：在基础设施云化部署（IaaS）中采用了网络设备、服务器设备和存储设备的虚拟化部署设计。

2.一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，包括：在网络平台云化部署（PaaS）中采用了分布式存储、动态资源伸缩管理、全生命周期支持、API服务等服务方式。

3.一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，包括：在应用系统云化部署（SaaS）中，采用通过Web Service向各用户提供软件应用服务方式。

4.  根据权利要求1所述，一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，还包括：建立统一数据采集工具平台，逐步规范基层数据报送工作，减轻基层负担，提高采集效率和数据质量。

5.  根据权利要求4所述，一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，还包括：规范数据管理，对于区域内、各级信息平台管理的数据内容及其报送方式进行明确规定，并通过信息平台形成数据报送、管理的机制，为信息服务提供基础。

6.  根据权利要求5所述，一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，还包括：实现区域医疗卫生信息交换的标准化,使现有各种信息系统之间能够进行信息交换和共享。

7.  根据权利要求6所述，一种区域医疗协同服务领域云计算部署方法，其特征在于，还包括：为用户提供查询、报表、多维分析等工具，以及地理信息展现工具，使业务人员简单高效的进行信息分析与利用。

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